無線デバイスと干渉するような起こりうる干渉物を検出する方法および対応するデバイス
【課題】無線デバイス、例えばＵＷＢデバイスと干渉するような干渉物、例えば起こりうるレーダー信号を検出する方法および対応するデバイスを提供すること。
【解決手段】無線デバイスと干渉するような起こりうる干渉物を検出する方法であって、無線デバイスが、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段を含む少なくとも１つの受信チェーンを設けられ、方法が、受信チェーンで入射信号を受信すること（３０）と、入射信号からのアナログ信号をＡＤＣ段に送達すること（３１）と、ＡＤＣ段によって送達された、アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号（ＢＳ）からバイナリ情報を合成すること（３３）と、バイナリ情報（ＢＩＮＦ）の時間的展開を分析すること（３４）と、分析から起こりうる干渉物を検出すること（３５）とを含む方法。
【解決手段】無線デバイスと干渉するような起こりうる干渉物を検出する方法であって、無線デバイスが、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段を含む少なくとも１つの受信チェーンを設けられ、方法が、受信チェーンで入射信号を受信すること（３０）と、入射信号からのアナログ信号をＡＤＣ段に送達すること（３１）と、ＡＤＣ段によって送達された、アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号（ＢＳ）からバイナリ情報を合成すること（３３）と、バイナリ情報（ＢＩＮＦ）の時間的展開を分析すること（３４）と、分析から起こりうる干渉物を検出すること（３５）とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、より具体的には、異なる無線通信装置または無線通信デバイス内、例えばＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）通信システムに属するデバイス内の干渉の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＷＢベースの無線通信システムの主要な特性は、他の無線通信システムおよびロケーション（レーダー）システムによって既に使用されている周波数帯内の下位システムとして動作するということである。これらの現存(incumbent)システムは、ＵＷＢシステム内の干渉（帯域内干渉）を生成し、ＵＷＢシステムは、これらのシステムに対する干渉を生成する。ＵＷＢシステムの非常に限られた送信電力に起因して、生成される干渉が現存システムでの劣化を引き起こす範囲は、数メートルから数十メートルまでに限られる。レーダー・システムの場合に、この範囲は、見通し線条件(Line-of-sight)の主ビームの方向で５０００メートルまでになる可能性がある。この範囲で動作する現存システムは、やはり、動作中のＵＷＢシステムに対する干渉を生成し、したがって、通信性能の劣化につながる。
【非特許文献１】Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＨＹ ａｎｄ ＭＡＣ Ｓｔａｎｄａｒｄ，Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６８、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月
【非特許文献２】ＭＡＣ−ＰＨＹ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ＥＣＭＡ−３６８、Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６９、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月
【非特許文献３】「Ｓｃａｌａｂｌｅ ＯＦＤＭＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ｉｎ ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ」、Ｉｎｔｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌｕｍｅ ０８、Ｉｓｓｕｅ ０３、２００４年８月２０日発行、ＩＳＳＮ １５３５−８６４Ｘ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、レーダー検出は、レーダー・アンテナの回転周波数および受信されるパルス・トレーン(pulse train)に基づいて実行される。そのために、少なくとも３つのパルス・トレーンを検出する必要がある。したがって、レーダーを識別するのには、少なくとも１５秒を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によれば、干渉物(interferer)信号、具体的にはレーダー信号を超高速の形で、既存コンポーネントを使用することによって識別し、分類することのできる方法および無線デバイスが提案される。
【０００５】
一態様によれば、無線デバイスと干渉するような、起こりうる(eventual)干渉物を検出する方法であって、無線デバイスが、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段を含む少なくとも１つの受信チェーンを設けられ、この方法が、受信チェーンで入射信号を受信することと、入射信号からのアナログ信号をＡＤＣ段に送達することと、ＡＤＣ段によって送達された、アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号からバイナリ情報を合成することと、バイナリ情報の時間的展開(temporal evolution)を分析することと、分析から起こりうる干渉物を検出することとを含む方法が提案される。
【０００６】
一実施形態によれば、ＡＤＣ段は、サンプリング周波数でオーバーフロー信号を送達し、このバイナリ信号は、オーバーフロー信号である。
【０００７】
しかし、バイナリ信号について、他の可能性が存在する。
【０００８】
例えば、ＡＤＣ段は、アナログ信号に対応し、デジタル語を定義するデジタル信号をサンプリング周波数で送達し、このバイナリ信号は、デジタル語の最上位ビット（ＭＳＢ）を保持する(carry)バイナリ信号である。
【０００９】
ＡＤＣ段がアナログ・デジタル変換をサンプリング周波数で実行するときに、バイナリ信号は、サンプリング周波数で送達され、バイナリ情報は、バイナリ信号とすることができる。
【００１０】
しかし、もう１つの変形形態によれば、バイナリ情報を合成することは、バイナリ信号をダウンサンプリングすることを含み、バイナリ情報は、ダウンサンプリングされたバイナリ信号である。
【００１１】
一実施形態によれば、バイナリ情報は、第１値および第２値を有し、バイナリ情報の時間的展開を分析することは、第１値の出現を検出することと、出現の時間的展開を表す分析情報を合成することとを含み、この検出するステップは、分析情報を、干渉物を表す参照情報と比較することを含む。
【００１２】
例えば、分析情報を合成することは、連続する第１値の量をカウントすることと、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定することとを含む。
【００１３】
例えば、第１値は、ＡＤＣ段のオーバーフローを表す論理値または最上位ビットの１と等しい論理値である。
【００１４】
干渉物は、レーダー信号とすることができる。
【００１５】
その場合に、参照情報は、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含むレーダー・シグネチャとすることができる。
【００１６】
しかし、干渉物は、高出力犠牲デバイス、例えばＷＩＭＡＸデバイスとすることもできる。
【００１７】
より弱い干渉物信号を検出するために、フロント・エンド・ステージの利得を増やし、受信された電力レベルの計算でフロント・エンド・ステージの利得を考慮に入れることが可能である。
【００１８】
高いサンプリング周波数でアナログ信号をサンプリングすることが可能であるが、サンプリング周波数を下げるために、ベース周波数帯で入射信号の周波数転位（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｐｏｓｉｔｉｏｎ）を実行することが有利である。
【００１９】
もう１つの態様によれば、入射信号を受信し、アナログ信号を送達する少なくとも１つの受信チェーンと、アナログ信号を受け取り、アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号を送達するアナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段と、バイナリ信号からバイナリ情報を合成する第１手段と、バイナリ情報の時間的展開を分析する第２手段と、分析から起こりうる干渉物を検出する第３手段とを含む無線デバイスが提案される。
【００２０】
一実施形態によれば、ＡＤＣ段は、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、バイナリ信号をサンプリング周波数で送達し、バイナリ情報は、バイナリ信号である。
【００２１】
一実施形態によれば、ＡＤＣ段は、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、バイナリ信号をサンプリング周波数で送達し、第１手段は、バイナリ信号をダウンサンプリングするダウンサンプリング手段を含み、バイナリ情報は、ダウンサンプリングされたバイナリ信号である。
【００２２】
一実施形態によれば、バイナリ情報は、第１値および第２値を有し、第２手段は、第１値の出現を検出する検出手段と、出現の時間的展開を表す分析情報を合成する合成手段とを含み、第３手段は、干渉物を表す参照情報を格納するメモリ手段と、分析情報を参照情報と比較する比較手段とを含む。
【００２３】
一実施形態によれば、合成手段は、連続する第１値の量をカウントするカウンタと、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定する計算手段とを含む。
【００２４】
本発明の他の利益および特徴は、決して限定的ではない諸実施形態の詳細な説明および添付の図面を調べるときに明白になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に、ＷＬＡＮ（「無線ローカル・エリア・ネットワーク」）またはＷＰＡＮ（「無線パーソナル・エリア・ネットワーク」）などの調整されない通信システムに属する無線通信デバイスＷＡＰの例を開示する。
【００２６】
そのような無線デバイスＷＡＰは、例えば、ＯＦＤＭベースのＵＷＢ通信システムに属する。しかし、本発明は、そのような例に限定されず、例えば、モバイル無線システムなどの調整される無線システム、より一般的には例えばＣＤＭＡシステム、ＧＳＭシステム、または搬送波が必ずしも直交ではない一般化されたマルチキャリア（ＧＭＣ）システムなどのすべての種類の無線システムにも適用することができる。
【００２７】
ＷＰＡＮ ＭＡＣプロトコルは、媒体アクセスを割り当てる中央のコーディネータ端末または基地局がない、分散特性を有する。ここで、モバイル無線端末と対照的に、ＷＰＡＮトランシーバは、送信スロットおよびフォーマットを割り振るはるかに高い柔軟性を有する。通信リソースのこの割振りは、分散処理である。スーパー・フレーム内の特定のタイム・スロットへの割振りは、スーパー・フレームごとに変更することができる。制御するエンティティは、通信端末のＷＰＡＮ−ＭＡＣ層である。この割振りは、要求されたデータ・レートおよび送信されるサービスのタイプに基づく。さらに、使用可能なリソースが、割振りプロセスで考慮に入れられる。ＭＡＣ層は、これらの制約に基づいて、特定のタイム・スロットまたは複数のタイム・スロットに関する予約を要求する。これらの制約は、送信または受信されるべきデータ・レートなどのローカル制約と、既に存在するスロット予約などのネットワーク全体の制約とに分割することができる。
【００２８】
分散ＷＰＡＮ−ＭＡＣの例が、ＭＢＯＡ ＭＡＣである。
【００２９】
提案されたＭＢＯＡ ＭＡＣ標準規格草案は、ＵＷＢテクノロジに基づき、３．１ＧＨｚと１０．７ＧＨｚとの間の周波数帯で使用される計画である。この標準規格を使用する第１の実施態様は、３．１ＧＨｚと５．０ＧＨｚとの間の周波数範囲で働く。
【００３０】
無線デバイスＷＡＰ１は、通常、ＵＷＢアプリケーション・ブロックＭＢＬＣとエア・チャネルとの間に接続されたＯＦＤＭベースのＵＷＢ通信インターフェースＭＣＩＮＴを含む。
【００３１】
この通信インターフェースは、クロック信号ＭＣＬＫによって刻時され、ＰＨＹ層およびＵＷＢアプリケーション・ブロックに接続されたＵＷＢ ＭＡＣ層を含む。
【００３２】
通信インターフェースのＭＡＣ層およびＰＨＹ層に関するさらなる詳細については、当業者は、Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＨＹ ａｎｄ ＭＡＣ Ｓｔａｎｄａｒｄ，Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６８、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月およびＭＡＣ−ＰＨＹ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ＥＣＭＡ−３６８、Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６９、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月を参照することができる。
【００３３】
ＭＡＣ層は、具体的には、ＵＷＢデータ・ストリームの放出／受信を管理し、制御プロセッサＢＢ内のソフトウェアによって組み込まれる。
【００３４】
デバイスＷＡＰの動作（送信および／または受信）に使用される周波数の帯域は、３．１ＧＨｚと４．９ＧＨｚとの間にある。さらに、この周波数帯は、相互に間隔を置かれるホッピング・サブバンド（ｈｏｐｐｉｎｇ ｓｕｂ−ｂａｎｄ）と呼ばれるサブバンドに副分割される。より正確には、主周波数帯の下限（３．１ＧＨｚ）と第１サブバンドの始めとの間ならびに第３サブバンドの終りと主周波数帯の上限（４．９ＧＨｚ）との間に、１００ＭＨｚのガード・インターバルがある。
【００３５】
さらに、２つの隣接するサブバンドは、５０ＭＨｚのガード・インターバルによって間隔を置かれる。
【００３６】
送信中のサブバンドの割振りは、所定のホッピング・シーケンスに従って行われる。
【００３７】
ここで図２を参照すると、無線デバイスＷＡＰは、入射ＵＷＢ信号ＩＳＧを受信するアンテナＡＮＴを含む。受信チェーンＲＸは、アンテナに接続され、この例では、特に、例えば位相ロック・ループによって供給される転位信号ＬＯを使用することを用いて周波数ベース・バンド内で周波数転位を実行するために、低雑音増幅器ＬＮＡならびにミキサＭＸを含む。信号ＬＯの周波数値は、デバイスＷＡＰの動作サブバンドに依存する。
【００３８】
受信チェーンによって送達されるアナログ信号ＡＮＳは、アナログ・デジタル段ＡＤＣの入力に送達され、このアナログ・デジタル段ＡＤＣは、アナログ信号ＡＮＳをデジタル信号ＤＧＳに変換する。
【００３９】
周波数転位は、必須ではないが、ＡＤＣのより低いサンプリング周波数につながる。
【００４０】
デジタル信号ＤＧＳは、ベース・バンド・プロセッサＢＢに送達される。図３からわかるように、入射信号ＩＳＧを受信するステップ、アナログ信号ＡＮＳをＡＤＣ段に送達するステップ、およびアナログ・デジタル変換を実行するステップは、それぞれ３０、３１、３２によって参照される。
【００４１】
ＡＤＣ段は、バイナリ信号ＢＳを送達し、このバイナリ信号ＢＳから、バイナリ情報ＢＩＮＦが合成される（ステップ３３）。
【００４２】
次に、バイナリ情報ＢＩＮＦの時間的展開ＢＩＮＦ（ｔ）を分析し（ステップ３４）、この分析の結果は、例えばレーダー信号など、起こりうる干渉物の検出を可能にする（ステップ３５）。
【００４３】
ここで、干渉物がレーダー信号であると仮定して、本発明の実施形態を説明するが、本発明は、この特定のタイプの干渉物に限定されない。レーダー信号の信号特性は、非常に特殊である。実際に、レーダーは、通常、持続時間τｐｕｌｓｅ＞１μｓの超高出力パルスを使用し、パルス繰返し周波数は２０Ｈｚから１５００Ｈｚまでである。ＥＩＲＰ（等価等方放射電力）ＴＸ（送信）電力は、１００ｄＢｍ以上の範囲にある。約１２回転／分の回転速度を伴い、約１．７°のビーム開き角を伴うレーダー・アンテナの動きに起因して、複数のパルスを伴うパルス・トレーンが、所与の方向に５秒おきに送信される。このパルス・トレーンの持続時間は、２５ｍｓの範囲にある。また、ＵＷＢシステムは、レーダー・システムも動作する同一の周波数帯（３．１ＧＨｚから３．４ＧＨｚまで、８．５ＧＨｚから９．０ＧＨｚまで）で動作するので、ＵＷＢデバイスは、レーダーが近く（５０００メートルまでの範囲）にあるかどうかを判定する必要があり、これは、レーダーのＲＸ時間（２５ｍｓ）中のＵＷＢ動作を避けるためである。残りの時間に、ＵＷＢデバイスは、制限なしで動作することができる。１００ｄＢｍというレーダーのＴＸ電力および５０００メートルの距離を考慮に入れると、ＵＷＢデバイスで受信される電力は、少なくとも−２０ｄＢｍの範囲にある。この電力は、ＵＷＢ受信器にとってあまりに高すぎ、したがって、ＵＷＢ受信器を飽和させる。
【００４４】
これは、オーバーフロー／飽和信号ＢＳによって評価することができ、このオーバーフロー／飽和信号ＢＳは、ＵＷＢ受信器ＷＡＰのＡＤＣコンバータによって送達される。
【００４５】
このオーバーフロー信号の時間的展開に基づいて、超高速の形でレーダー信号を識別し、分類することが可能になる。
【００４６】
図６に、レーダー信号の通常のパルス繰返しシーケンスが示されている。τｐｕｌｓｅの値は、３００ｎｓから１６００μｓまでの範囲にあり、τｒｅｐ（繰返し周期）の値は、１００μｓと１ｍｓとの間の範囲にある。ＴＸ電力は、１００ｄＢｍ以上の範囲にある。
【００４７】
ＵＷＢトランシーバは、ＵＷＢ受信器内のＡＤＣによる
１．パルス持続時間
２．パルス繰返し周波数
の分析においてこれらのパルスを識別する。
【００４８】
異なるレーダー・タイプは、異なる保護レベルを有し、また、パルスに関する異なる時間パターンを有する。したがって、パターンを識別することによって、異なるレーダー・タイプを認識することができる。したがって、ＵＷＢデバイスは、レーダーの反応する時間ＲＸ中に使用される周波数帯を避けることによって、それ相応に反応することができる。
【００４９】
レーダーを効率的に保護するために（Ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｌｉｆｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）、ＵＷＢデバイスは、好ましくは、ＵＷＢデバイスが送信を開始する前にレーダーを検出する必要がある。したがって、デバイスのスタート・アップ中に、ＵＷＢは、計画された動作帯域でレーダーをスキャンしなければならない。本事例では、このスキャンは、次のように行われる。
【００５０】
− 受信器ＷＡＰの電源を入れ、
− 可変利得増幅器が設けられている場合には、好ましくは、この可変利得増幅器を最低レベルにセットして、受信器の最低の感度を達成し、
− 少なくとも最長の可能なレーダー回転時間、例えば５秒の間、ＡＤＣの出力で飽和イベント／オーバーフロー・イベントを評価し、
− その結果を、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含む格納されたレーダー・シグネチャ・データ・ベースと比較し（このデータベースは、メモリ手段ＭＭに格納される）、
− レーダー・シグネチャが検出される場合には、そのレーダーを避けるためにＭＡＣ層に知らせ、
− レーダーが検出されない場合には、レーダー回避なしでスタート・アップに進み、
− 動作時間中にＸ秒（Ｘは、例えば３０００秒の範囲にある）おきにレーダー検出手順を繰り返し、
− レーダーが検出される場合には、ＡＤＣオーバーフロー情報を使用して回転周波数を識別し、
− 時分割動作のために回転のタイミングをＭＡＣ層に転送する。
【００５１】
この手順を、図５に要約する。
【００５２】
より正確には、ＡＤＣオーバーフローが検出される場合（ステップ５０）、例えばオーバーフロー信号が１と等しい場合に、ステップ５２を実行する。
【００５３】
逆に、ＡＤＣオーバーフロー信号が０と等しい場合には、アクションは実行されない（ステップ５１）。
【００５４】
次に、バイナリ信号ＢＳ（ここではオーバーフロー信号）の時間的展開を、連続するオーバーフローの量およびその周波数をカウントすることによってステップ５２で実行する。この例では、バイナリ情報ＢＩＮＦは、バイナリ信号ＢＳである。
【００５５】
レーダー・シグネチャとの比較を実行して（ステップ５３）、起こりうるレーダー信号を検出する（ステップ５４）。
【００５６】
ハードウェアの観点では、バイナリ信号ＢＳ（オーバーフロー信号）の時間的展開を分析する第２手段は、カウント手段ＣＮＴ（図７）ならびにパルス持続時間およびパルス繰返し周波数を計算する計算手段を含む。
【００５７】
現在の例では、ＡＤＣコンバータに転送されるダウンコンバートされた信号ＡＮＳは、例えば１ＧＨｚと等しい周波数を有するクロックを使用することによって、あるサンプリング・レートでデジタル信号ＤＧＳに変換される。したがって、ＡＤＣコンバータは、１Ｇサンプル／秒のレートでデジタル出力信号ＤＧＳを送達する。オーバーフロー信号ＢＳも、１Ｇサンプル／秒という同一のレートで送達される。したがって、基本的な分解能は、この事例では１ナノ秒と等しい。
【００５８】
オーバーフロー信号は、オーバーフローの回数およびオーバーフローの周期をカウントするカウンタに供給される。レーダー・パルスを識別するためには、複数のオーバーフローが連続的に発生する必要がある。τｐｕｌｓｅ １０００ｎｓのパルス持続時間について、１０００回の連続するオーバーフローが発生する。識別されたパルス持続時間およびＰＲＦ（パルス繰返し周波数）が、第３手段ＴＭの評価ユニットに供給され、この第３手段ＴＭは、レーダー・シグネチャ・データ・ベースを使用することによって、受け取られた情報を分類する。この情報は、次に、必要なレーダー保護アクションを講じるために、ＵＷＢ ＭＡＣ層に転送される。評価エンティティは、さらに、検出されたレーダー・システムの回転周波数を測定するために、カウンタ・エンティティを制御する。その後、この情報を、時分割に基づく保護戦略のためにＭＡＣ層またはより上位の層によって使用することができる。
【００５９】
レーダー・シグネチャが検出されない場合には、ＵＷＢデバイスがレーダーの緩和範囲（ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ）内に移動していないことを確認するために、検出処理を時々実行する必要がある。
【００６０】
前の例では、現在の事例でバイナリ情報ＢＩＮＦであるオーバーフロー／飽和信号ＢＳは、１Ｇサンプル／秒のサンプリング・レートでＡＤＣコンバータから直接に使用される。
【００６１】
このレートは、レーダー・パルス持続時間の正確な識別に必要ではない。電力を節約するために、オーバーフロー信号をｎ倍ダウンサンプリングすることができ、ｎは、検出されるレーダーに依存して、１０から１０００までの範囲内の整数である。
【００６２】
言い換えると、図８に示されているように、バイナリ信号ＢＳがダウンサンプリングされた後に（ステップ３３０）、バイナリ情報ＢＩＮＦは、ダウンサンプリングされたバイナリ信号ＢＳである。
【００６３】
上で説明した実施形態を用いると、レーダーの識別は約５秒を要するが、従来の方法を用いると、レーダーの識別は少なくとも１５秒を要する。
【００６４】
本発明は、上で説明した例に限定されず、例えばＷＩＭＡＸデバイスなど、すべてのタイプの干渉物を超高速の形で簡単に検出することを可能にする。
【００６５】
ＷＩＭＡＸデバイスは、例えば２０ＭＨｚの帯域幅で３．５ＧＨｚの中心周波数で動作する。シンボル持続時間は、約１００μｓである。ＷＩＭＡＸ信号のフレーム構造は、例えば、文書「Ｓｃａｌａｂｌｅ ＯＦＤＭＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ｉｎ ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ」、Ｉｎｔｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌｕｍｅ ０８、Ｉｓｓｕｅ ０３、２００４年８月２０日発行、ＩＳＳＮ １５３５−８６４Ｘに示されている。
【００６６】
ＷＩＭＡＸ標準規格が、１つのシステムの単一の定義であるのではなく、基本構成要素の集合であることにも留意されたい。したがって、正確なパラメータは、変化する可能性がある。
【００６７】
本発明は、他の事例で、例えば３メートル未満の分離距離を有する他の高出力犠牲者システム（ｖｉｃｔｉｍ ｓｙｓｔｅｍ）を検出することも可能にする。
【００６８】
例えば、受信チェーンＲＸ内に配置される可変利得増幅器ＡＭＰ（図１０）の利得を増やすことによって、より弱い干渉物信号を検出することも可能である。その場合に、ベース・バンド・プロセッサＢＢ内に配置される自動利得制御手段ＡＧＣを使用して、増幅器ＡＭＰの利得を制御することができる。
【００６９】
バイナリ信号ＢＳは、ＡＤＣコンバータによって送達されるオーバーフロー／飽和信号に限定されない。このバイナリ信号を、ＡＤＣコンバータによって送達されるデジタル信号ＤＧＳの最上位ビットＭＳＢとすることもできる。
【００７０】
飽和／オーバーフロー信号ではなくＭＳＢを使用することによって、より弱い干渉物信号を検出することも可能である。例えば、１と等しいＭＳＢを、干渉物信号の存在の表示とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ＵＷＢデバイスの実施形態を概略的に示す図である。
【図２】干渉物検出を可能にする無線デバイスの実施形態を、より詳細だがそれでも概略的に示す図である。
【図３】干渉物信号を検出する方法の実施形態を示す図である。
【図４】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図５】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図６】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図７】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図８】干渉物検出を可能にする方法および無線デバイスの他の可能な実施形態を示す図である。
【図９】干渉物検出を可能にする方法および無線デバイスの他の可能な実施形態を示す図である。
【図１０】干渉物検出を可能にする方法および無線デバイスの他の可能な実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
ＡＤＣ アナログ・デジタル段
ＡＧＣ 自動利得制御手段
ＡＭＰ 可変利得増幅器
ＡＮＳ アナログ信号
ＡＮＴ アンテナ
ＢＢ ベース・バンド・プロセッサ
ＢＩＮＦ バイナリ情報
ＢＩＮＦ（ｔ） バイナリ情報ＢＩＮＦの時間的展開
ＢＳ バイナリ信号
ＣＮＴ カウント手段
ＤＧＳ デジタル信号
ＩＳＧ 入射ＵＷＢ信号
ＬＮＡ 低雑音増幅器
ＬＯ 転位信号
ＭＢＬＣ ＵＷＢアプリケーション・ブロック
ＭＣＩＮＴ ＵＷＢ通信インターフェース
ＭＣＬＫ 信号
ＭＭ メモリ手段
ＭＸ ミキサ
ＲＸ 受信チェーン
ＴＭ 第３手段
ＷＡＰ 無線通信デバイス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、より具体的には、異なる無線通信装置または無線通信デバイス内、例えばＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）通信システムに属するデバイス内の干渉の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＷＢベースの無線通信システムの主要な特性は、他の無線通信システムおよびロケーション（レーダー）システムによって既に使用されている周波数帯内の下位システムとして動作するということである。これらの現存(incumbent)システムは、ＵＷＢシステム内の干渉（帯域内干渉）を生成し、ＵＷＢシステムは、これらのシステムに対する干渉を生成する。ＵＷＢシステムの非常に限られた送信電力に起因して、生成される干渉が現存システムでの劣化を引き起こす範囲は、数メートルから数十メートルまでに限られる。レーダー・システムの場合に、この範囲は、見通し線条件(Line-of-sight)の主ビームの方向で５０００メートルまでになる可能性がある。この範囲で動作する現存システムは、やはり、動作中のＵＷＢシステムに対する干渉を生成し、したがって、通信性能の劣化につながる。
【非特許文献１】Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＨＹ ａｎｄ ＭＡＣ Ｓｔａｎｄａｒｄ，Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６８、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月
【非特許文献２】ＭＡＣ−ＰＨＹ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ＥＣＭＡ−３６８、Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６９、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月
【非特許文献３】「Ｓｃａｌａｂｌｅ ＯＦＤＭＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ｉｎ ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ」、Ｉｎｔｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌｕｍｅ ０８、Ｉｓｓｕｅ ０３、２００４年８月２０日発行、ＩＳＳＮ １５３５−８６４Ｘ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、レーダー検出は、レーダー・アンテナの回転周波数および受信されるパルス・トレーン(pulse train)に基づいて実行される。そのために、少なくとも３つのパルス・トレーンを検出する必要がある。したがって、レーダーを識別するのには、少なくとも１５秒を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によれば、干渉物(interferer)信号、具体的にはレーダー信号を超高速の形で、既存コンポーネントを使用することによって識別し、分類することのできる方法および無線デバイスが提案される。
【０００５】
一態様によれば、無線デバイスと干渉するような、起こりうる(eventual)干渉物を検出する方法であって、無線デバイスが、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段を含む少なくとも１つの受信チェーンを設けられ、この方法が、受信チェーンで入射信号を受信することと、入射信号からのアナログ信号をＡＤＣ段に送達することと、ＡＤＣ段によって送達された、アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号からバイナリ情報を合成することと、バイナリ情報の時間的展開(temporal evolution)を分析することと、分析から起こりうる干渉物を検出することとを含む方法が提案される。
【０００６】
一実施形態によれば、ＡＤＣ段は、サンプリング周波数でオーバーフロー信号を送達し、このバイナリ信号は、オーバーフロー信号である。
【０００７】
しかし、バイナリ信号について、他の可能性が存在する。
【０００８】
例えば、ＡＤＣ段は、アナログ信号に対応し、デジタル語を定義するデジタル信号をサンプリング周波数で送達し、このバイナリ信号は、デジタル語の最上位ビット（ＭＳＢ）を保持する(carry)バイナリ信号である。
【０００９】
ＡＤＣ段がアナログ・デジタル変換をサンプリング周波数で実行するときに、バイナリ信号は、サンプリング周波数で送達され、バイナリ情報は、バイナリ信号とすることができる。
【００１０】
しかし、もう１つの変形形態によれば、バイナリ情報を合成することは、バイナリ信号をダウンサンプリングすることを含み、バイナリ情報は、ダウンサンプリングされたバイナリ信号である。
【００１１】
一実施形態によれば、バイナリ情報は、第１値および第２値を有し、バイナリ情報の時間的展開を分析することは、第１値の出現を検出することと、出現の時間的展開を表す分析情報を合成することとを含み、この検出するステップは、分析情報を、干渉物を表す参照情報と比較することを含む。
【００１２】
例えば、分析情報を合成することは、連続する第１値の量をカウントすることと、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定することとを含む。
【００１３】
例えば、第１値は、ＡＤＣ段のオーバーフローを表す論理値または最上位ビットの１と等しい論理値である。
【００１４】
干渉物は、レーダー信号とすることができる。
【００１５】
その場合に、参照情報は、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含むレーダー・シグネチャとすることができる。
【００１６】
しかし、干渉物は、高出力犠牲デバイス、例えばＷＩＭＡＸデバイスとすることもできる。
【００１７】
より弱い干渉物信号を検出するために、フロント・エンド・ステージの利得を増やし、受信された電力レベルの計算でフロント・エンド・ステージの利得を考慮に入れることが可能である。
【００１８】
高いサンプリング周波数でアナログ信号をサンプリングすることが可能であるが、サンプリング周波数を下げるために、ベース周波数帯で入射信号の周波数転位（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｐｏｓｉｔｉｏｎ）を実行することが有利である。
【００１９】
もう１つの態様によれば、入射信号を受信し、アナログ信号を送達する少なくとも１つの受信チェーンと、アナログ信号を受け取り、アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号を送達するアナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段と、バイナリ信号からバイナリ情報を合成する第１手段と、バイナリ情報の時間的展開を分析する第２手段と、分析から起こりうる干渉物を検出する第３手段とを含む無線デバイスが提案される。
【００２０】
一実施形態によれば、ＡＤＣ段は、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、バイナリ信号をサンプリング周波数で送達し、バイナリ情報は、バイナリ信号である。
【００２１】
一実施形態によれば、ＡＤＣ段は、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、バイナリ信号をサンプリング周波数で送達し、第１手段は、バイナリ信号をダウンサンプリングするダウンサンプリング手段を含み、バイナリ情報は、ダウンサンプリングされたバイナリ信号である。
【００２２】
一実施形態によれば、バイナリ情報は、第１値および第２値を有し、第２手段は、第１値の出現を検出する検出手段と、出現の時間的展開を表す分析情報を合成する合成手段とを含み、第３手段は、干渉物を表す参照情報を格納するメモリ手段と、分析情報を参照情報と比較する比較手段とを含む。
【００２３】
一実施形態によれば、合成手段は、連続する第１値の量をカウントするカウンタと、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定する計算手段とを含む。
【００２４】
本発明の他の利益および特徴は、決して限定的ではない諸実施形態の詳細な説明および添付の図面を調べるときに明白になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に、ＷＬＡＮ（「無線ローカル・エリア・ネットワーク」）またはＷＰＡＮ（「無線パーソナル・エリア・ネットワーク」）などの調整されない通信システムに属する無線通信デバイスＷＡＰの例を開示する。
【００２６】
そのような無線デバイスＷＡＰは、例えば、ＯＦＤＭベースのＵＷＢ通信システムに属する。しかし、本発明は、そのような例に限定されず、例えば、モバイル無線システムなどの調整される無線システム、より一般的には例えばＣＤＭＡシステム、ＧＳＭシステム、または搬送波が必ずしも直交ではない一般化されたマルチキャリア（ＧＭＣ）システムなどのすべての種類の無線システムにも適用することができる。
【００２７】
ＷＰＡＮ ＭＡＣプロトコルは、媒体アクセスを割り当てる中央のコーディネータ端末または基地局がない、分散特性を有する。ここで、モバイル無線端末と対照的に、ＷＰＡＮトランシーバは、送信スロットおよびフォーマットを割り振るはるかに高い柔軟性を有する。通信リソースのこの割振りは、分散処理である。スーパー・フレーム内の特定のタイム・スロットへの割振りは、スーパー・フレームごとに変更することができる。制御するエンティティは、通信端末のＷＰＡＮ−ＭＡＣ層である。この割振りは、要求されたデータ・レートおよび送信されるサービスのタイプに基づく。さらに、使用可能なリソースが、割振りプロセスで考慮に入れられる。ＭＡＣ層は、これらの制約に基づいて、特定のタイム・スロットまたは複数のタイム・スロットに関する予約を要求する。これらの制約は、送信または受信されるべきデータ・レートなどのローカル制約と、既に存在するスロット予約などのネットワーク全体の制約とに分割することができる。
【００２８】
分散ＷＰＡＮ−ＭＡＣの例が、ＭＢＯＡ ＭＡＣである。
【００２９】
提案されたＭＢＯＡ ＭＡＣ標準規格草案は、ＵＷＢテクノロジに基づき、３．１ＧＨｚと１０．７ＧＨｚとの間の周波数帯で使用される計画である。この標準規格を使用する第１の実施態様は、３．１ＧＨｚと５．０ＧＨｚとの間の周波数範囲で働く。
【００３０】
無線デバイスＷＡＰ１は、通常、ＵＷＢアプリケーション・ブロックＭＢＬＣとエア・チャネルとの間に接続されたＯＦＤＭベースのＵＷＢ通信インターフェースＭＣＩＮＴを含む。
【００３１】
この通信インターフェースは、クロック信号ＭＣＬＫによって刻時され、ＰＨＹ層およびＵＷＢアプリケーション・ブロックに接続されたＵＷＢ ＭＡＣ層を含む。
【００３２】
通信インターフェースのＭＡＣ層およびＰＨＹ層に関するさらなる詳細については、当業者は、Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＰＨＹ ａｎｄ ＭＡＣ Ｓｔａｎｄａｒｄ，Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６８、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月およびＭＡＣ−ＰＨＹ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ＥＣＭＡ−３６８、Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＣＭＡ−３６９、１ｓｔ ｅｄｉｔｉｏｎ、２００５年１２月を参照することができる。
【００３３】
ＭＡＣ層は、具体的には、ＵＷＢデータ・ストリームの放出／受信を管理し、制御プロセッサＢＢ内のソフトウェアによって組み込まれる。
【００３４】
デバイスＷＡＰの動作（送信および／または受信）に使用される周波数の帯域は、３．１ＧＨｚと４．９ＧＨｚとの間にある。さらに、この周波数帯は、相互に間隔を置かれるホッピング・サブバンド（ｈｏｐｐｉｎｇ ｓｕｂ−ｂａｎｄ）と呼ばれるサブバンドに副分割される。より正確には、主周波数帯の下限（３．１ＧＨｚ）と第１サブバンドの始めとの間ならびに第３サブバンドの終りと主周波数帯の上限（４．９ＧＨｚ）との間に、１００ＭＨｚのガード・インターバルがある。
【００３５】
さらに、２つの隣接するサブバンドは、５０ＭＨｚのガード・インターバルによって間隔を置かれる。
【００３６】
送信中のサブバンドの割振りは、所定のホッピング・シーケンスに従って行われる。
【００３７】
ここで図２を参照すると、無線デバイスＷＡＰは、入射ＵＷＢ信号ＩＳＧを受信するアンテナＡＮＴを含む。受信チェーンＲＸは、アンテナに接続され、この例では、特に、例えば位相ロック・ループによって供給される転位信号ＬＯを使用することを用いて周波数ベース・バンド内で周波数転位を実行するために、低雑音増幅器ＬＮＡならびにミキサＭＸを含む。信号ＬＯの周波数値は、デバイスＷＡＰの動作サブバンドに依存する。
【００３８】
受信チェーンによって送達されるアナログ信号ＡＮＳは、アナログ・デジタル段ＡＤＣの入力に送達され、このアナログ・デジタル段ＡＤＣは、アナログ信号ＡＮＳをデジタル信号ＤＧＳに変換する。
【００３９】
周波数転位は、必須ではないが、ＡＤＣのより低いサンプリング周波数につながる。
【００４０】
デジタル信号ＤＧＳは、ベース・バンド・プロセッサＢＢに送達される。図３からわかるように、入射信号ＩＳＧを受信するステップ、アナログ信号ＡＮＳをＡＤＣ段に送達するステップ、およびアナログ・デジタル変換を実行するステップは、それぞれ３０、３１、３２によって参照される。
【００４１】
ＡＤＣ段は、バイナリ信号ＢＳを送達し、このバイナリ信号ＢＳから、バイナリ情報ＢＩＮＦが合成される（ステップ３３）。
【００４２】
次に、バイナリ情報ＢＩＮＦの時間的展開ＢＩＮＦ（ｔ）を分析し（ステップ３４）、この分析の結果は、例えばレーダー信号など、起こりうる干渉物の検出を可能にする（ステップ３５）。
【００４３】
ここで、干渉物がレーダー信号であると仮定して、本発明の実施形態を説明するが、本発明は、この特定のタイプの干渉物に限定されない。レーダー信号の信号特性は、非常に特殊である。実際に、レーダーは、通常、持続時間τｐｕｌｓｅ＞１μｓの超高出力パルスを使用し、パルス繰返し周波数は２０Ｈｚから１５００Ｈｚまでである。ＥＩＲＰ（等価等方放射電力）ＴＸ（送信）電力は、１００ｄＢｍ以上の範囲にある。約１２回転／分の回転速度を伴い、約１．７°のビーム開き角を伴うレーダー・アンテナの動きに起因して、複数のパルスを伴うパルス・トレーンが、所与の方向に５秒おきに送信される。このパルス・トレーンの持続時間は、２５ｍｓの範囲にある。また、ＵＷＢシステムは、レーダー・システムも動作する同一の周波数帯（３．１ＧＨｚから３．４ＧＨｚまで、８．５ＧＨｚから９．０ＧＨｚまで）で動作するので、ＵＷＢデバイスは、レーダーが近く（５０００メートルまでの範囲）にあるかどうかを判定する必要があり、これは、レーダーのＲＸ時間（２５ｍｓ）中のＵＷＢ動作を避けるためである。残りの時間に、ＵＷＢデバイスは、制限なしで動作することができる。１００ｄＢｍというレーダーのＴＸ電力および５０００メートルの距離を考慮に入れると、ＵＷＢデバイスで受信される電力は、少なくとも−２０ｄＢｍの範囲にある。この電力は、ＵＷＢ受信器にとってあまりに高すぎ、したがって、ＵＷＢ受信器を飽和させる。
【００４４】
これは、オーバーフロー／飽和信号ＢＳによって評価することができ、このオーバーフロー／飽和信号ＢＳは、ＵＷＢ受信器ＷＡＰのＡＤＣコンバータによって送達される。
【００４５】
このオーバーフロー信号の時間的展開に基づいて、超高速の形でレーダー信号を識別し、分類することが可能になる。
【００４６】
図６に、レーダー信号の通常のパルス繰返しシーケンスが示されている。τｐｕｌｓｅの値は、３００ｎｓから１６００μｓまでの範囲にあり、τｒｅｐ（繰返し周期）の値は、１００μｓと１ｍｓとの間の範囲にある。ＴＸ電力は、１００ｄＢｍ以上の範囲にある。
【００４７】
ＵＷＢトランシーバは、ＵＷＢ受信器内のＡＤＣによる
１．パルス持続時間
２．パルス繰返し周波数
の分析においてこれらのパルスを識別する。
【００４８】
異なるレーダー・タイプは、異なる保護レベルを有し、また、パルスに関する異なる時間パターンを有する。したがって、パターンを識別することによって、異なるレーダー・タイプを認識することができる。したがって、ＵＷＢデバイスは、レーダーの反応する時間ＲＸ中に使用される周波数帯を避けることによって、それ相応に反応することができる。
【００４９】
レーダーを効率的に保護するために（Ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｌｉｆｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）、ＵＷＢデバイスは、好ましくは、ＵＷＢデバイスが送信を開始する前にレーダーを検出する必要がある。したがって、デバイスのスタート・アップ中に、ＵＷＢは、計画された動作帯域でレーダーをスキャンしなければならない。本事例では、このスキャンは、次のように行われる。
【００５０】
− 受信器ＷＡＰの電源を入れ、
− 可変利得増幅器が設けられている場合には、好ましくは、この可変利得増幅器を最低レベルにセットして、受信器の最低の感度を達成し、
− 少なくとも最長の可能なレーダー回転時間、例えば５秒の間、ＡＤＣの出力で飽和イベント／オーバーフロー・イベントを評価し、
− その結果を、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含む格納されたレーダー・シグネチャ・データ・ベースと比較し（このデータベースは、メモリ手段ＭＭに格納される）、
− レーダー・シグネチャが検出される場合には、そのレーダーを避けるためにＭＡＣ層に知らせ、
− レーダーが検出されない場合には、レーダー回避なしでスタート・アップに進み、
− 動作時間中にＸ秒（Ｘは、例えば３０００秒の範囲にある）おきにレーダー検出手順を繰り返し、
− レーダーが検出される場合には、ＡＤＣオーバーフロー情報を使用して回転周波数を識別し、
− 時分割動作のために回転のタイミングをＭＡＣ層に転送する。
【００５１】
この手順を、図５に要約する。
【００５２】
より正確には、ＡＤＣオーバーフローが検出される場合（ステップ５０）、例えばオーバーフロー信号が１と等しい場合に、ステップ５２を実行する。
【００５３】
逆に、ＡＤＣオーバーフロー信号が０と等しい場合には、アクションは実行されない（ステップ５１）。
【００５４】
次に、バイナリ信号ＢＳ（ここではオーバーフロー信号）の時間的展開を、連続するオーバーフローの量およびその周波数をカウントすることによってステップ５２で実行する。この例では、バイナリ情報ＢＩＮＦは、バイナリ信号ＢＳである。
【００５５】
レーダー・シグネチャとの比較を実行して（ステップ５３）、起こりうるレーダー信号を検出する（ステップ５４）。
【００５６】
ハードウェアの観点では、バイナリ信号ＢＳ（オーバーフロー信号）の時間的展開を分析する第２手段は、カウント手段ＣＮＴ（図７）ならびにパルス持続時間およびパルス繰返し周波数を計算する計算手段を含む。
【００５７】
現在の例では、ＡＤＣコンバータに転送されるダウンコンバートされた信号ＡＮＳは、例えば１ＧＨｚと等しい周波数を有するクロックを使用することによって、あるサンプリング・レートでデジタル信号ＤＧＳに変換される。したがって、ＡＤＣコンバータは、１Ｇサンプル／秒のレートでデジタル出力信号ＤＧＳを送達する。オーバーフロー信号ＢＳも、１Ｇサンプル／秒という同一のレートで送達される。したがって、基本的な分解能は、この事例では１ナノ秒と等しい。
【００５８】
オーバーフロー信号は、オーバーフローの回数およびオーバーフローの周期をカウントするカウンタに供給される。レーダー・パルスを識別するためには、複数のオーバーフローが連続的に発生する必要がある。τｐｕｌｓｅ １０００ｎｓのパルス持続時間について、１０００回の連続するオーバーフローが発生する。識別されたパルス持続時間およびＰＲＦ（パルス繰返し周波数）が、第３手段ＴＭの評価ユニットに供給され、この第３手段ＴＭは、レーダー・シグネチャ・データ・ベースを使用することによって、受け取られた情報を分類する。この情報は、次に、必要なレーダー保護アクションを講じるために、ＵＷＢ ＭＡＣ層に転送される。評価エンティティは、さらに、検出されたレーダー・システムの回転周波数を測定するために、カウンタ・エンティティを制御する。その後、この情報を、時分割に基づく保護戦略のためにＭＡＣ層またはより上位の層によって使用することができる。
【００５９】
レーダー・シグネチャが検出されない場合には、ＵＷＢデバイスがレーダーの緩和範囲（ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ）内に移動していないことを確認するために、検出処理を時々実行する必要がある。
【００６０】
前の例では、現在の事例でバイナリ情報ＢＩＮＦであるオーバーフロー／飽和信号ＢＳは、１Ｇサンプル／秒のサンプリング・レートでＡＤＣコンバータから直接に使用される。
【００６１】
このレートは、レーダー・パルス持続時間の正確な識別に必要ではない。電力を節約するために、オーバーフロー信号をｎ倍ダウンサンプリングすることができ、ｎは、検出されるレーダーに依存して、１０から１０００までの範囲内の整数である。
【００６２】
言い換えると、図８に示されているように、バイナリ信号ＢＳがダウンサンプリングされた後に（ステップ３３０）、バイナリ情報ＢＩＮＦは、ダウンサンプリングされたバイナリ信号ＢＳである。
【００６３】
上で説明した実施形態を用いると、レーダーの識別は約５秒を要するが、従来の方法を用いると、レーダーの識別は少なくとも１５秒を要する。
【００６４】
本発明は、上で説明した例に限定されず、例えばＷＩＭＡＸデバイスなど、すべてのタイプの干渉物を超高速の形で簡単に検出することを可能にする。
【００６５】
ＷＩＭＡＸデバイスは、例えば２０ＭＨｚの帯域幅で３．５ＧＨｚの中心周波数で動作する。シンボル持続時間は、約１００μｓである。ＷＩＭＡＸ信号のフレーム構造は、例えば、文書「Ｓｃａｌａｂｌｅ ＯＦＤＭＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ｉｎ ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ」、Ｉｎｔｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌｕｍｅ ０８、Ｉｓｓｕｅ ０３、２００４年８月２０日発行、ＩＳＳＮ １５３５−８６４Ｘに示されている。
【００６６】
ＷＩＭＡＸ標準規格が、１つのシステムの単一の定義であるのではなく、基本構成要素の集合であることにも留意されたい。したがって、正確なパラメータは、変化する可能性がある。
【００６７】
本発明は、他の事例で、例えば３メートル未満の分離距離を有する他の高出力犠牲者システム（ｖｉｃｔｉｍ ｓｙｓｔｅｍ）を検出することも可能にする。
【００６８】
例えば、受信チェーンＲＸ内に配置される可変利得増幅器ＡＭＰ（図１０）の利得を増やすことによって、より弱い干渉物信号を検出することも可能である。その場合に、ベース・バンド・プロセッサＢＢ内に配置される自動利得制御手段ＡＧＣを使用して、増幅器ＡＭＰの利得を制御することができる。
【００６９】
バイナリ信号ＢＳは、ＡＤＣコンバータによって送達されるオーバーフロー／飽和信号に限定されない。このバイナリ信号を、ＡＤＣコンバータによって送達されるデジタル信号ＤＧＳの最上位ビットＭＳＢとすることもできる。
【００７０】
飽和／オーバーフロー信号ではなくＭＳＢを使用することによって、より弱い干渉物信号を検出することも可能である。例えば、１と等しいＭＳＢを、干渉物信号の存在の表示とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ＵＷＢデバイスの実施形態を概略的に示す図である。
【図２】干渉物検出を可能にする無線デバイスの実施形態を、より詳細だがそれでも概略的に示す図である。
【図３】干渉物信号を検出する方法の実施形態を示す図である。
【図４】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図５】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図６】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図７】特にレーダー干渉物の検出を可能にする方法および無線デバイスの実施形態のいくつかの非限定的な詳細を概略的に示す図である。
【図８】干渉物検出を可能にする方法および無線デバイスの他の可能な実施形態を示す図である。
【図９】干渉物検出を可能にする方法および無線デバイスの他の可能な実施形態を示す図である。
【図１０】干渉物検出を可能にする方法および無線デバイスの他の可能な実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
ＡＤＣ アナログ・デジタル段
ＡＧＣ 自動利得制御手段
ＡＭＰ 可変利得増幅器
ＡＮＳ アナログ信号
ＡＮＴ アンテナ
ＢＢ ベース・バンド・プロセッサ
ＢＩＮＦ バイナリ情報
ＢＩＮＦ（ｔ） バイナリ情報ＢＩＮＦの時間的展開
ＢＳ バイナリ信号
ＣＮＴ カウント手段
ＤＧＳ デジタル信号
ＩＳＧ 入射ＵＷＢ信号
ＬＮＡ 低雑音増幅器
ＬＯ 転位信号
ＭＢＬＣ ＵＷＢアプリケーション・ブロック
ＭＣＩＮＴ ＵＷＢ通信インターフェース
ＭＣＬＫ 信号
ＭＭ メモリ手段
ＭＸ ミキサ
ＲＸ 受信チェーン
ＴＭ 第３手段
ＷＡＰ 無線通信デバイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線デバイスと干渉するような起こりうる干渉物を検出する方法であって、前記無線デバイスが、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段を含む少なくとも１つの受信チェーンを設けられ、前記方法が、
前記受信チェーンで入射信号を受信することと、
前記入射信号からのアナログ信号を前記ＡＤＣ段に送達することと、
前記ＡＤＣ段によって送達された、前記アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号（ＢＳ）からバイナリ情報を合成することと、
前記バイナリ情報（ＢＩＮＦ）の時間的展開を分析することと、
前記分析から前記起こりうる干渉物を検出することと、を含む方法。
【請求項２】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数で前記アナログ信号をデジタル信号への変換（アナログ・デジタル変換）を実行し、
前記バイナリ信号（ＢＳ）が、前記サンプリング周波数で送達され、
前記バイナリ情報が、前記バイナリ信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数で前記アナログ・デジタル変換を実行し、
前記バイナリ信号が、前記サンプリング周波数で送達され、
前記バイナリ情報を合成することが、前記バイナリ信号をダウンサンプリングすることを含み、
前記バイナリ情報が、前記ダウンサンプリングされたバイナリ信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＤＣ段が、前記アナログ信号に対応しデジタル語を定義するデジタル信号を前記サンプリング周波数で送達し、
前記バイナリ信号が、前記デジタル語の最上位ビット（ＭＳＢ）を保持するバイナリ信号である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＡＤＣ段が、前記サンプリング周波数でオーバーフロー信号を送達し、
前記バイナリ信号（ＢＳ）が、前記オーバーフロー信号である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記バイナリ情報（ＢＩＮＦ）が、第１値および第２値を有し、
前記バイナリ情報の時間的展開を分析することが、前記第１値の出現を検出することと、前記出現の時間的展開を表す分析情報を合成することと、を含み、
前記検出することが、前記分析情報を、前記干渉物を表す参照情報と比較することを含む、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記分析情報を合成することが、連続する第１値の量をカウントすることと、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定することとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１値が、前記ＡＤＣ段のオーバーフローを表す論理値または前記最上位ビットの１と等しい論理値である、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記干渉物が、レーダー信号である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記参照情報が、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含むレーダー・シグネチャである、請求項７、８、または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記干渉物が、高出力犠牲デバイス、例えばＷＩＭＡＸデバイスである、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの受信チェーンが、前記ＡＤＣ段の上流に配置された可変利得増幅器を設けられ、
前記アナログ信号を送達することが、前記可変利得増幅器の利得を増やすことを、さらに含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記アナログ信号を送達することが、ベース周波数帯で前記入射信号の周波数転位を実行することを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記入射信号が、ＵＷＢ信号である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
入射信号を受信し、アナログ信号を送達する少なくとも１つの受信チェーンと、
前記アナログ信号を受け取り、前記アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号を送達するアナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段と、
前記バイナリ信号からバイナリ情報を合成する第１手段（ＦＭ）と、
前記バイナリ情報の時間的展開を分析する第２手段（ＳＭ）と、
前記分析から起こりうる干渉物を検出する第３手段（ＴＭ）と、を含む無線デバイス。
【請求項１６】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、
前記第１手段（ＦＭ）が、前記バイナリ信号を前記サンプリング周波数で送達し、
前記バイナリ情報が、前記バイナリ信号である、請求項１５に記載の無線デバイス。
【請求項１７】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、
前記バイナリ信号が、前記サンプリング周波数で送達され、
前記第１手段（ＦＭ）が、前記バイナリ信号をダウンサンプリングするダウンサンプリング手段を含み、
前記バイナリ情報が、前記ダウンサンプリングされたバイナリ信号である、請求項１５に記載の無線デバイス。
【請求項１８】
前記ＡＤＣ段が、前記アナログ信号に対応し、デジタル語を定義するデジタル信号を前記サンプリング周波数で送達し、
前記バイナリ信号が、前記デジタル語の最上位ビットを保持するバイナリ信号である、請求項１６または１７に記載の無線デバイス。
【請求項１９】
前記ＡＤＣ段が、前記サンプリング周波数でオーバーフロー信号を送達し、
前記バイナリ信号が、前記オーバーフロー信号である、請求項１６または１７に記載の無線デバイス。
【請求項２０】
前記バイナリ情報が、第１値および第２値を有し、
前記第２手段が、前記第１値の出現を検出する検出手段と、前記出現の時間的展開を表す分析情報を合成する合成手段と、を含み、
前記第３手段が、前記干渉物を表す参照情報を格納するメモリ手段（ＭＭ）と、前記分析情報を前記参照情報と比較する比較手段と、を含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２１】
前記合成手段が、連続する第１値の量をカウントするカウンタ（ＣＴＮ）と、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定する計算手段（ＣＬＭ）と、を含む、請求項２０に記載の無線デバイス。
【請求項２２】
前記第１値が、前記ＡＤＣ段のオーバーフローを表す論理値または前記最上位ビットの１と等しい論理値である、請求項２０または２１に記載の無線デバイス。
【請求項２３】
前記第３手段が、起こりうるレーダー信号を検出する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２４】
前記参照情報が、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含むレーダー・シグネチャである、請求項２１、２２、または２３に記載の無線デバイス。
【請求項２５】
前記第３手段が、高出力犠牲デバイス、例えば起こりうるＷＩＭＡＸデバイスを検出する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２６】
前記受信チェーンが、自動利得制御手段（ＡＧＣ）を含む、請求項１５から２５のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２７】
前記受信チェーンが、ベース周波数帯で前記入射信号の周波数転位を実行する転位手段（ＭＸ）を含む、請求項１５から２６のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２８】
ＵＷＢ通信システムに属するＵＷＢデバイスである、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項１】
無線デバイスと干渉するような起こりうる干渉物を検出する方法であって、前記無線デバイスが、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段を含む少なくとも１つの受信チェーンを設けられ、前記方法が、
前記受信チェーンで入射信号を受信することと、
前記入射信号からのアナログ信号を前記ＡＤＣ段に送達することと、
前記ＡＤＣ段によって送達された、前記アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号（ＢＳ）からバイナリ情報を合成することと、
前記バイナリ情報（ＢＩＮＦ）の時間的展開を分析することと、
前記分析から前記起こりうる干渉物を検出することと、を含む方法。
【請求項２】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数で前記アナログ信号をデジタル信号への変換（アナログ・デジタル変換）を実行し、
前記バイナリ信号（ＢＳ）が、前記サンプリング周波数で送達され、
前記バイナリ情報が、前記バイナリ信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数で前記アナログ・デジタル変換を実行し、
前記バイナリ信号が、前記サンプリング周波数で送達され、
前記バイナリ情報を合成することが、前記バイナリ信号をダウンサンプリングすることを含み、
前記バイナリ情報が、前記ダウンサンプリングされたバイナリ信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＤＣ段が、前記アナログ信号に対応しデジタル語を定義するデジタル信号を前記サンプリング周波数で送達し、
前記バイナリ信号が、前記デジタル語の最上位ビット（ＭＳＢ）を保持するバイナリ信号である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＡＤＣ段が、前記サンプリング周波数でオーバーフロー信号を送達し、
前記バイナリ信号（ＢＳ）が、前記オーバーフロー信号である、請求項２または３に記載の方法。
【請求項６】
前記バイナリ情報（ＢＩＮＦ）が、第１値および第２値を有し、
前記バイナリ情報の時間的展開を分析することが、前記第１値の出現を検出することと、前記出現の時間的展開を表す分析情報を合成することと、を含み、
前記検出することが、前記分析情報を、前記干渉物を表す参照情報と比較することを含む、請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記分析情報を合成することが、連続する第１値の量をカウントすることと、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定することとを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１値が、前記ＡＤＣ段のオーバーフローを表す論理値または前記最上位ビットの１と等しい論理値である、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記干渉物が、レーダー信号である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記参照情報が、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含むレーダー・シグネチャである、請求項７、８、または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記干渉物が、高出力犠牲デバイス、例えばＷＩＭＡＸデバイスである、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの受信チェーンが、前記ＡＤＣ段の上流に配置された可変利得増幅器を設けられ、
前記アナログ信号を送達することが、前記可変利得増幅器の利得を増やすことを、さらに含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記アナログ信号を送達することが、ベース周波数帯で前記入射信号の周波数転位を実行することを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記入射信号が、ＵＷＢ信号である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
入射信号を受信し、アナログ信号を送達する少なくとも１つの受信チェーンと、
前記アナログ信号を受け取り、前記アナログ信号のレベルを表すバイナリ信号を送達するアナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）段と、
前記バイナリ信号からバイナリ情報を合成する第１手段（ＦＭ）と、
前記バイナリ情報の時間的展開を分析する第２手段（ＳＭ）と、
前記分析から起こりうる干渉物を検出する第３手段（ＴＭ）と、を含む無線デバイス。
【請求項１６】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、
前記第１手段（ＦＭ）が、前記バイナリ信号を前記サンプリング周波数で送達し、
前記バイナリ情報が、前記バイナリ信号である、請求項１５に記載の無線デバイス。
【請求項１７】
前記ＡＤＣ段が、サンプリング周波数でアナログ・デジタル変換を実行し、
前記バイナリ信号が、前記サンプリング周波数で送達され、
前記第１手段（ＦＭ）が、前記バイナリ信号をダウンサンプリングするダウンサンプリング手段を含み、
前記バイナリ情報が、前記ダウンサンプリングされたバイナリ信号である、請求項１５に記載の無線デバイス。
【請求項１８】
前記ＡＤＣ段が、前記アナログ信号に対応し、デジタル語を定義するデジタル信号を前記サンプリング周波数で送達し、
前記バイナリ信号が、前記デジタル語の最上位ビットを保持するバイナリ信号である、請求項１６または１７に記載の無線デバイス。
【請求項１９】
前記ＡＤＣ段が、前記サンプリング周波数でオーバーフロー信号を送達し、
前記バイナリ信号が、前記オーバーフロー信号である、請求項１６または１７に記載の無線デバイス。
【請求項２０】
前記バイナリ情報が、第１値および第２値を有し、
前記第２手段が、前記第１値の出現を検出する検出手段と、前記出現の時間的展開を表す分析情報を合成する合成手段と、を含み、
前記第３手段が、前記干渉物を表す参照情報を格納するメモリ手段（ＭＭ）と、前記分析情報を前記参照情報と比較する比較手段と、を含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２１】
前記合成手段が、連続する第１値の量をカウントするカウンタ（ＣＴＮ）と、連続する第１値を含む連続するパケットの出現周波数を判定する計算手段（ＣＬＭ）と、を含む、請求項２０に記載の無線デバイス。
【請求項２２】
前記第１値が、前記ＡＤＣ段のオーバーフローを表す論理値または前記最上位ビットの１と等しい論理値である、請求項２０または２１に記載の無線デバイス。
【請求項２３】
前記第３手段が、起こりうるレーダー信号を検出する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２４】
前記参照情報が、パルス持続時間およびパルス繰返し周波数を含むレーダー・シグネチャである、請求項２１、２２、または２３に記載の無線デバイス。
【請求項２５】
前記第３手段が、高出力犠牲デバイス、例えば起こりうるＷＩＭＡＸデバイスを検出する、請求項１５から２２のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２６】
前記受信チェーンが、自動利得制御手段（ＡＧＣ）を含む、請求項１５から２５のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２７】
前記受信チェーンが、ベース周波数帯で前記入射信号の周波数転位を実行する転位手段（ＭＸ）を含む、請求項１５から２６のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【請求項２８】
ＵＷＢ通信システムに属するＵＷＢデバイスである、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の無線デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２２００８（Ｐ２００９−２２００８Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−１８０７８４（Ｐ２００８−１８０７８４）
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（３０１０４０５７８）エスティマイクロエレクトロニクス エヌヴィ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８０７８４（Ｐ２００８−１８０７８４）
【出願日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【出願人】（３０１０４０５７８）エスティマイクロエレクトロニクス エヌヴィ (5)
【Ｆターム（参考）】
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